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Exemplo de problema limitante de reagente

Exemplo de problema limitante de reagente


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Uma equação química balanceada mostra as quantidades molares de reagentes que reagirão em conjunto para produzir quantidades molares de produtos. No mundo real, os reagentes raramente são reunidos com a quantidade exata necessária. Um reagente será completamente usado antes dos outros. O reagente usado primeiro é conhecido como reagente limitante. Os outros reagentes são parcialmente consumidos quando a quantidade restante é considerada "em excesso". Este problema de exemplo demonstra um método para determinar o reagente limitante de uma reação química.

Problema de exemplo

O hidróxido de sódio (NaOH) reage com o ácido fosfórico (H3PO4) para formar fosfato de sódio (Na3PO4) e água (H2O) pela reação:

  • 3 NaOH (aq) + H3PO4(aq) → Na3PO4(aq) + 3 H2O (l)

Se 35,60 gramas de NaOH são reagidos com 30,80 gramas de H3PO4,

  • uma. Quantos gramas de Na3PO4 são formados?
  • b. Qual é o reagente limitante?
  • c. Quantos gramas de excesso de reagente resta quando a reação está completa?

Informação útil:

  • Massa molar de NaOH = 40,00 gramas
  • Massa molar de H3PO4 = 98,00 gramas
  • Massa molar de Na3PO4 = 163,94 gramas

Solução

Para determinar o reagente limitante, calcule a quantidade de produto formado por cada reagente. O reagente que produz a menor quantidade de produto é o reagente limitante.

Para determinar o número de gramas de Na3PO4 formado:

  • gramas Na3PO4 = (gramas de reagente) x (molar de reagente / massa molar de reagente) x (proporção molar: produto / reagente) x (massa molar de produto / molar)

Quantidade de Na3PO4 formado a partir de 35,60 gramas de NaOH

  • gramas Na3PO4 = (35,60 g NaOH) x (1 mol NaOH / 40,00 g NaOH) x (1 mol Na3PO4/ 3 mol NaOH) x (163,94 g Na3PO4/ 1 mol Na3PO4)
  • gramas de Na3PO4 = 48,64 gramas

Quantidade de Na3PO4 formado a partir de 30,80 gramas de H3PO4

  • gramas Na3PO4 = (30,80 g H3PO4) x (1 mol H3PO4/98,00 gramas H3PO4) x (1 mol Na3PO4/ 1 mol H3PO4) x (163,94 g Na3PO4/ 1 mol Na3PO4)
  • gramas Na3PO4 = 51,52 gramas

O hidróxido de sódio formou menos produto que o ácido fosfórico. Isto significa que o hidróxido de sódio foi o reagente limitante e são formados 48,64 gramas de fosfato de sódio.

Para determinar a quantidade de excesso de reagente restante, é necessária a quantidade usada.

  • gramas de reagente usado = (gramas de produto formado) x (1 mol de produto / massa molar de produto) x (razão molar de reagente / produto) x (massa molar de reagente)
  • gramas de H3PO4 usado = (48,64 gramas de Na3PO4) x (1 mol Na3PO4/163,94 g Na3PO4) x (1 mol H3PO4/ 1 mol Na3PO4) x (98 g H3PO4/ 1 mol)
  • gramas de H3PO4 usado = 29,08 gramas

Este número pode ser usado para determinar a quantidade restante de excesso de reagente.

  • Gramas H3PO4 restantes = gramas iniciais H3PO4 - gramas H3PO4 usava
  • gramas H3PO4 restantes = 30,80 gramas - 29,08 gramas
  • gramas H3PO4 restantes = 1,72 gramas

Responda

Quando 35,60 gramas de NaOH são reagidos com 30,80 gramas de H3PO4,

  • uma. 48,64 gramas de Na3PO4 são formados.
  • b. NaOH foi o reagente limitante.
  • c. 1,72 gramas de H3PO4 permanecer na conclusão.


Assista o vídeo: Química - Estequiometria: Reagentes em Excesso e Limitante (Outubro 2022).

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